Способ для измерения импеданса во многих точках объекта и устройство для его осуществления

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для высокоэффективного контроля объектов, в качестве информативного параметра которых используют электрический импеданс.

Способ включает определение глубины пропитки объекта расположением измерительных электродов в виде овальной формы с числом 2n на участке объекта, измерение импедансов между всеми ближайшими соседними измерительными электродами в первой серии, импедансов между всеми измерительными электродами во второй серии с отличием на единицу, сравнение результатов, по которым судят о глубине пропитки. Устройство содержит генератор переменного напряжения, четырехплечую мостовую измерительную цепь, масштабный усилитель, операционный усилитель, амплитудный выпрямитель, аналого-цифровой преобразователь, вычислительное устройство и два мультиплексора. В него дополнительно введены 2n-е число измерительных электродов, формирователь прямоугольных импульсов и блок управления мультиплексорами, при этом измерительные электроды расположены на объекте в виде овальной формы и соединены с информационными входами мультиплексоров, измерительные электроды от 1 до 2n-1 соединены с первым мультиплексором, а со второго по 2n со вторым мультиплексором, вход формирователя прямоугольных импульсов соединен с генератором переменного напряжения, а выход с входом блока управления мультиплексорами, два равных выходов которого соответственно соединены с адресными входами первого и второго мультиплексоров. Технический результат заключается в повышении точности измерения импеданса, расширении функциональных возможностей и повышении информации об объекте измерения и контроля. 2 н.п. ф-лы., 1 ил.

 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для высокоэффективного контроля объектов, в качестве информативного параметра которых используют электрический импеданс.

Известен способ определения электрического иммитанса, предусматривающий определение напряжений на объекте и образцовой мере дважды, шунтируя одним и тем же импедансом утечки различные участки измерительной цепи, напряжения на которых отличаются между собой и когерентны с напряжением генератора, после чего измеряемая величина иммитанса находится расчетным путем (см. авт.свид. SU №1659880, МПК5 G01R 17/12, 27/02, опубл. 30.06.1991).

Недостатками способа являются необходимость использования дополнительной образцовой меры с известным и постоянным значением, нескольких дополнительных подключений образцовой меры к различным участкам измерительной цепи, что существенно снижает скорость измерения, а также измерение иммитанса только в двух точках объекта, поэтому его использование повышает трудоемкость процесса измерения, увеличивая его длительность и ограничивая возможности способа.

Наиболее близким к заявленному способу является способ определения глубины пропитки бетона, заключающийся в проведении измерений импеданса в нескольких точках по длине объекта и определении глубины пропитки путем сравнения измеренных импедансов и по ним определяют измеряемые импедансы [см. патент RU №2333482, МПК9 G01N 27/02, G01R 27/02, опубл. 10.09.2008].

Недостатками прототипа являются те, что измерение осуществляют в режиме неуравновешивания измерительной цепи, которая не обеспечивает высокую точность измерения, в связи с чем снижается достоверность результатов измерений, кроме того, приходится переустанавливать измерительные электроды в новых точках объекта для проведения очередного измерения, что существенно удлиняет время измерений.

Способ также не обеспечивает исключение влияния импедансов измерительных электродов и контактов в местах соприкосновения измерительных электродов с объектом, а также импедансов поверхностных слоев объекта на точность измерения, в связи с чем возникла техническая задача разработки способа, исключающего эти недостатки.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство для измерения импеданса во многих точках объекта в результате использования n-го числа измерительных электродов, содержащее генератор переменного напряжения, четырехплечую мостовую измерительную цепь, образованную первым, вторым и третьим элементами, первый операционный усилитель, выход которого соединен с общим выводом первого и второго элементов четырехплечей мостовой измерительной цепи, инвертирующий вход - с общим выводом второго и третьего элементов четырехплечей мостовой измерительной цепи, неинвертирующий вход соединен с первым выходом генератора переменного напряжения, второй операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя и общим выводом второго и третьего элементов четырехплечей мостовой измерительной цепи, а инвертирующий вход соединен с другим выводом первого элемента четырехплечей мостовой измерительной цепи, другой вывод третьего элемента и второй выход генератора переменного напряжения заземлены, масштабный усилитель, вход которого соединен с выходом второго операционного усилителя, амплитудный выпрямитель, вход которого соединен с выходом масштабного усилителя, аналого-цифровой преобразователь АЦП, вход которого соединен с выходом амплитудного выпрямителя, вычислительное устройство, вход которого соединен с выходом АЦП, два мультиплексора, выход первого мультиплексора соединен с выходом второго операционного усилителя и входом масштабного усилителя, а выход второго мультиплексора соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя и выводом первого элемента четырехплечей мостовой измерительной цепи, один выход вычислительного устройства соединен с входом управления третьего элемента четырехплечей мостовой измерительной цепи, второй выход вычислительного устройства соединен с входом управления масштабного усилителя (см. патент RU №2104668, МПК6 А61В 5/05, опубл. 20.02.1998).

Недостатками прототипа устройства являются определение импедансов объекта только по его длине и невозможность определения импеданса между парой крайних измерительных электродов.

Технической задачей предлагаемого технического решения является повышение точности измерения импеданса, расширение функциональных возможностей и повышение информации об объекте измерения и контроля.

Решение технической задачи достигается тем, что в предложенном способе для измерения импеданса во многих точках объекта, включающем измерение импеданса в точках измерительными электродами по длине объекта и определение измеряемого импеданса путем сравнения их результатов, согласно изобретению, располагают измерительные электроды в виде овальной формы с числом 2п на участке объекта, измеряют импедансы между всеми ближайшими соседними измерительными электродами в первой серии, импедансы между всеми измерительными электродами во второй серии с отличием на единицу, сравнивают эти результаты и определяют импедансы по формуле:

Z X i = Z ( i 1 ) , ( i + 1 ) + Z i , ( i + 2 ) Z ( i 1 ) , i Z ( i + 1 ) , ( i + 2 ) 2 ,

где i=1…2n.

А также достигается устройством для измерения импеданса во многих точках объекта, содержащим генератор переменного напряжения, четырехплечую мостовую измерительную цепь, образованную первым, вторым и третьим элементами, первый операционный усилитель, выход которого соединен с общим выводом первого и второго элементов четырехплечей мостовой измерительной цепи, инвертирующий вход - с общим выводом второго и третьего элементов четырехплечей мостовой измерительной цепи, неинвертирующий вход соединен с первым выходом генератора переменного напряжения, второй операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя и общим выводом второго и третьего элементов четырехплечей мостовой измерительной цепи, а инвертирующий вход соединен с другим выводом первого элемента четырехплечей мостовой измерительной цепи, другой вывод третьего элемента и второй выход генератора переменного напряжения заземлены, масштабный усилитель, вход которого соединен с выходом второго операционного усилителя, амплитудный выпрямитель, вход которого соединен с выходом масштабного усилителя, аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом амплитудного выпрямителя, вычислительное устройство, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, два мультиплексора, выход первого мультиплексора соединен с выходом второго операционного усилителя и входом масштабного усилителя, а выход второго мультиплексора соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя и выводом первого элемента четырехплечей мостовой измерительной цепи, один выход вычислительного устройства соединен с входом управления третьего элемента четырехплечей мостовой измерительной цепи, второй выход вычислительного устройства соединен с входом управления масштабного усилителя, согласно изобретению, в него дополнительно введены 2n-е число измерительных электродов, формирователь прямоугольных импульсов и блок управления мультиплексорами, при этом измерительные электроды расположены на объекте в виде овальной формы и соединены с информационными входами мультиплексоров, причем от 1 до (2n-1) измерительные электроды соединены с первым мультиплексором, а со второго по 2n - со вторым мультиплексором, вход формирователя прямоугольных импульсов соединен с генератором переменного напряжения, а выход с входом блока управления мультиплексорами, два равных выходов которого соответственно соединены с адресными входами первого и второго мультиплексоров.

Сущность изобретения поясняется фигурой, на которой приведена структурная схема устройства для измерения импеданса во многих точках объекта.

Устройство включает в себя четырехплечую мостовую измерительную цепь, состоящую из первого 1 (Z1), второго 2 (Z4) и управляемого третьего 3 (Z3) элементов. Четвертым элементом четырехплечей мостовой измерительной цепи является, собственно, объект 4 измерения.

Устройство также состоит из первого 5 и второго 6 операционных усилителей (ОУ1, ОУ2), генератора 7 переменного напряжения (ГПН), масштабного усилителя 8 (МУ), амплитудного выпрямителя 9 (АВ), аналого-цифрового преобразователя 10 (АЦП), вычислительного устройства 11 (ВУ), двух мультиплексоров 12 и 13, формирователя прямоугольных импульсов 14 (ФПИ) и блока управления мультиплексорами 15 (БУМ), 2n числа измерительных [16-(16+2n)] электродов (ИЭ1-ИЭ2n) и соединительных проводов от (17+2n) до (16+4n).

Способ реализуется предлагаемым устройством и осуществляется следующим образом.

После пропитки объекта 4, например, бетонного изделия, на него располагают 2n-е число измерительных электродов от 16 до (16+2n) в виде овальной формы. При этом с 1-го по (2n-1) измерительные электроды подключают к информационным входам И мультиплексора 12 (Ms1) с помощью соединительных проводов от (17+2n) по (15+4n), а с помощью соединительных проводов от 2-го по 2n - к информационным входам И мультиплексора 13 (Ms2) с помощью соединительных проводов от (18+2n) по (16+4n). В результате такого включения измерительных электродов от ИЭ1 до ИЭ2n проводят измерения импедансов во многих точках объекта 4 в две серии, вначале между ближайшими соседними измерительными электродами (ИЭ1-ИЭ2n), а затем - между измерительными электродами, находящимися через один измерительный электрод. Выходное напряжение устройства, получаемое на выходе операционного усилителя 6 (ОУ2), определяют по формуле: UB1=UЭ(1-Y1Y3Z4Z2), поэтому первая серия измерений представлена системой уравнений:

U В1 = U Э [(1-Y 1 Y 3 Z 4 (Z K1 + Z Х1 + Z K2 )]

U В2 = U Э [(1-Y 1 Y 3 Z 4 (Z K2 + Z Х2 + Z K3 )]

U В3 = U Э [(1-Y 1 Y 3 Z 4 (Z K3 + Z X3 + Z K4 )]                             

U В(2n-1) = U Э [(1-Y 1 Y 3 Z 4 (Z K(2n-1) + Z X(2n-1) + Z K2n )]

U В2n = U Э [(1-Y 1 Y 3 Z 4 (Z K2n + Z X2n + Z K1 )]

где UBi - выходное напряжение, получаемое на выходе ОУ1;

UЭ - напряжение питания, снимаемое с выхода ГПН;

Z2 - измеряемый импеданс, представляемый суммой импедансов:

ZKi+ZXi+ZK(i+1) (ZXi - измеряемый информативный параметр или импеданс внутреннего слоя объекта между двумя измерительными электродами, ZKi - неинформативные параметры, влияние которых па точность измерения необходимо устранить, или импедансы измерительных электродов и контактов в местах соприкосновения измерительных электродов с объектом, а также импедансы поверхностных слоев объекта, i=1…2n);

Y1=1/Z1, Y3=1/Z3, Z4 - импедансы первого 1, второго 2, третьего 3 элементов четырехплечей мостовой измерительной цепи.

Вторая серия измерений представлена системой уравнений:

U В1 ' = U Э [(1-Y 1 Y 3 Z 4 (Z K1 + Z Х2 + Z K3 )]

U В2 ' = U Э [(1-Y 1 Y 3 Z 4 (Z K2 + Z Х2 + Z K4 )]

U В3 ' = U Э [(1-Y 1 Y 3 Z 4 (Z K3 + Z X4 + Z K5 )]                             

U В(2n-2) = U Э [(1-Y 1 Y 3 Z 4 (Z K(2n-2) + Z X(2n-2) + Z X ( 2 n 1 ) + Z K2n )]

U В(2n-1) = U Э [(1-Y 1 Y 3 Z 4 (Z K(2n-1) + Z X(2n-1) + Z X 2 n + Z K1 )]

U В2n ' = U Э [(1-Y 1 Y 3 Z 4 (Z K2n + Z X2n + Z X 1 + Z K2 )] ,

где Z2 - измеряемый импеданс, представленный суммой импедансов:

ZKi+ZXi+ZX(i+1)+ZK(i+2).

Напряжения с выхода операционного усилителя 6 (ОУ2) подают на вход масштабного усилителя 8 (МУ), коэффициент усиления которого устанавливает вычислительное устройство 11 (ВУ). Напряжения с выхода масштабного усилителя 8 (МУ) подают на амплитудный выпрямитель 9 (АВ) и выпрямленное напряжение подают на ЛЦП 10, с выхода которого кодовый сигнал поступает на вычислительное устройство 11 (ВУ), управляющий величиной переменного резистора 3 (Z3). Генератор переменного напряжения 7 (ГПН) подает на четырехплечую мостовую измерительную цепь переменное напряжение в широком диапазоне частот для измерения как реактивных, так и активных составляющих импедансов. Переключение мультиплексоров 12 и 13 и обеспечение 2-х серий измерений обеспечивают формирователь прямоугольных импульсов 14 (ФПИ) и блок управления мультиплексорами 15 (БУМ). На вход ФПИ 14 сигнал поступает от ГПН 7. Короткие прямоугольные импульсы от ФПИ 14 в БУМ 15 преобразуют в два кодовых сигнала управления адресными входами А мультиплексоров 12 и 13 (Ms1 и Ms2). Кодовые сигналы на выходе БУМ имеют одинаковую разрядность, но для второй серии измерений отличаются на единицу младшего разряда кодовых комбинаций. Разрядность кодовых сигналов пропорциональна двоичному логарифму от числа измерительных электродов - 2n. Из систем уравнений вычислительным устройством 11 определяют величины импедансов между измерительными электродами i и (i+1), а также между i и (i+2):

Z 1,2 = Z K 1 + Z X 1 + Z K 2 Z 1,3 = Z K 1 + Z X 1 + Z X 2 + Z K 3 Z 2,3 = Z K 2 + Z X 2 + Z K 3 Z 2,4 = Z K 2 + Z X 2 + Z X 3 + Z K 4 Z 3,4 = Z K 3 + Z X 3 + Z K 4 Z 3,5 = Z K 3 + Z X 3 + Z X 4 + Z K 5 Z ( 2 n 1 ) ,2 n = Z K ( 2 n 1 ) + Z X ( 2 n 1 ) + Z K 2 n Z ( 2 n 1 ) ,1 n = Z K ( 2 n 1 ) + Z X ( 2 n 1 ) + Z K 2 n + Z K 1 Z 2 n ,1 = Z K 2 n + Z X 2 n + Z K 1. Z 2 n ,2 = Z K 2 n + Z X 2 n + Z X 1 + Z K 2.

Из систем уравнений выводим формулу для определения информативных параметров (импедансов внутренних слоев объекта):

Z X i = Z ( i 1 ) , ( i + 1 ) + Z i , ( i + 2 ) Z ( i 1 ) , i Z ( i + 1 ) , ( i + 2 ) 2

где i=1…2n.

По данной формуле определяют импедансы между всеми парами измерительных электродов и по ним судят о глубине пропитки объекта 4.

Так как устройство обеспечивает измерение импедансов на определенном участке объекта, то этим оно создает возможность получения большого объема достоверной информации об объекте. Объем информации увеличивается также за счет измерения в автоматизированном режиме. Последнее определяет еще более высокую скорость проведения измерительных процедур. Он предусматривает использование большого числа измерительных электродов, расположенных на участке объекта в виде овальной формы, проведение двух серий измерений импедансов между измерительными электродами по определенному алгоритму и обработку результатов измерений двух серий по заданному алгоритму. В первой серии способ предполагает проведение измерений между ближайшими соседними измерительными электродами, а во второй - между измерительными электродами, находящими через один измерительный электрод.

Использование предлагаемого технического решения позволит по сравнению с прототипом за короткое время провести измерения в определенном участке объекта и построить его импедансную характеристику, несущую с высокой достоверностью информацию об исследуемом объекте. Обработка данных измерений позволит исключить влияние ряда неинформативных параметров (импедансов измерительных электродов и контактов в местах соприкосновения измерительных электродов с объектом, а также импедансов поверхностных слоев объекта) на точность измерения импеданса внутренних слоев объекта (контроля или исследования), а также позволит повысить эффективность работы АСУ ТП, электронных устройств для определения глубины пропитки объектов, толщины проводящих пленок, включая металлизированные пленки, и т.д.

1. Способ для измерения импеданса во многих точках объекта, включающий измерение импеданса в точках измерительными электродами по длине объекта и определение измеряемого импеданса путем сравнения их результатов, отличающийся тем, что располагают измерительные электроды в виде овальной формы с числом 2n на участке объекта, измеряют импедансы между всеми ближайшими соседними измерительными электродами в первой серии, импедансы между всеми измерительными электродами во второй серии с отличием на единицу, сравнивают эти результаты и определяют импедансы по формуле:
Z X i = ( Z ( i 1 ) , ( i + 1 ) + Z i , ( i + 2 ) Z ( i 1 ) , i Z ( i + 1 ) , ( i + 2 ) ) / 2 ,
где i = 1…2n.

2. Устройство для измерения импеданса во многих точках объекта, содержащее генератор переменного напряжения, четырехплечую мостовую измерительную цепь, образованную первым, вторым и третьим элементами, первый операционный усилитель, выход которого соединен с общим выводом первого и второго элементов четырехплечей мостовой измерительной цепи, инвертирующий вход с общим выводом второго и третьего элементов четырехплечей мостовой измерительной цепи, неинвертирующий вход соединен с первым выходом генератора переменного напряжения, второй операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя и общим выводом второго и третьего элементов четырехплечей мостовой измерительной цепи, а инвертирующий вход соединен с другим выводом первого элемента четырехплечей мостовой измерительной цепи, другой вывод третьего элемента и второй выход генератора переменного напряжения заземлены, масштабный усилитель, вход которого соединен с выходом второго операционного усилителя, амплитудный выпрямитель, вход которого соединен с выходом масштабного усилителя, аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом амплитудного выпрямителя, вычислительное устройство, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, два мультиплексора, выход первого мультиплексора соединен с выходом второго операционного усилителя и входом масштабного усилителя, а выход второго мультиплексора соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя и выводом первого элемента четырехплечей мостовой измерительной цепи, один выход вычислительного устройства соединен с входом управления третьего элемента четырехплечей мостовой измерительной цепи, второй выход вычислительного устройства соединен с входом управления масштабного усилителя, отличающееся тем, что в него дополнительно введены 2n-е число измерительных электродов, формирователь прямоугольных импульсов и блок управления мультиплексорами, при этом измерительные электроды расположены на объекте в виде овальной формы и соединены с информационными входами мультиплексоров, причем от 1 до 2n-1 измерительные электроды соединены с первым мультиплексором, а со второго по 2n со вторым мультиплексором, вход формирователя прямоугольных импульсов соединен с генератором переменного напряжения, а выход с входом блока управления мультиплексорами, два равных выходов которого соответственно соединены с адресными входами первого и второго мультиплексоров.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике. Способ заключается в возбуждении кратковременным электрическим импульсом в LC-контурах измерительного и опорного плеч датчика колебательных сигналов и аналого-цифровом преобразовании их в числовые массивы данных, временной инверсии путем переиндексации элементов массивов, осуществлении Фурье-преобразования полученных в результате инверсии сигналов и определении действительных Re U(f) и мнимых Im U(f) трансформантов сигналов на частоте, наиболее близкой к частоте основной гармоники, что позволяет вычислить начальные фазы колебаний сигналов для измерительного и опорного плеч датчика, разность которых однозначно связана с изменением параметров датчика.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения активного сопротивления, и может быть использовано в средствах для измерения и контроля неэлектрических величин резистивными датчиками.

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профилактических испытаний изоляции крупных электрических машин и аппаратов, имеющих большую постоянную времени.

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к области измерения параметров объектов, имеющих схемы замещения в виде многоэлементных пассивных двухполюсников.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения активного сопротивления, и может быть использовано в средствах для измерения и контроля неэлектрических величин резистивными датчиками.

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профилактических испытаний изоляции крупных электрических машин и аппаратов, имеющих большую постоянную времени.

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профилактических испытаний изоляции электрических машин и аппаратов. .

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для эффективного контроля напыления тонких металлических пленок. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в авиационной промышленности, машиностроении, строительстве и т.д. .

Изобретение относится к области метеорологического приборостроения и направлено на мгновенное определение смены фазы воды и снижение влияния фазы воды и наличия примесей в ней на точность измерения толщины.

Изобретение относится к области систем обработки информации и может быть использовано при функциональном контроле и диагностировании трехфазных линий электропередачи (ЛЭП) трехпроводного исполнения на основе ее Г-образной схемы замещения полнофазного исполнения. Способ заключается в замещении всей трехпроводной линии электропередачи, включающей в свой состав несколько однородных участков, опоры, линейную арматуру и прочие сопутствующие устройства. Экспериментально определяют изображения действующих значений входных и выходных фазных напряжений и токов на комплексной плоскости и в последующем вычислении первичных параметров однородного участка трехпроводной линии электропередачи. Входные и выходные напряжения и токи определяются из серии экспериментов из четырех опытов и являются исходными данными для вычисления укрупненных активных сопротивлений и индуктивностей линейных проводов, укрупненных активных проводимостей и емкостей между проводами, а также между проводами и «землей». Технический результат заключается в повышении точности определения параметров линии электропередачи. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике. Цифровой измерительный преобразователь индуктивного типа, включающий в себя микроконтроллер, подключенный к блоку формирования импульсов, выход которого подключен к входам усилителей тока измерительного и опорного плеч преобразователя, выходы усилителей подключены к LC-контурам измерительного и опорного плеч преобразователя. При этом LC-контуры измерительного и опорного плеч преобразователя подключены к первым входам компараторов обоих плеч соответственно, вторые входы которых соединены с общей шиной, выходы компараторов подключены к цифровым входам микроконтроллера. Технический результат заключается в повышении быстродействия измерительного преобразователя. 2 ил.

Способ относится к области функционального контроля и диагностики трехфазных линий электропередачи трехпроводного исполнения на основании теории многополюсников. Способ заключается в замещении трехпроводной линии электропередачи восьмиполюсником, в экспериментальном определении его коэффициентов, в вычислении укрупненных вторичных параметров этой линии электропередачи. Коэффициенты восьмиполюсника определяются в результате выполнения шести опытов. В результате аналитической обработки экспериментальных данных определяются постоянные распространения результирующих падающих и отраженных волн электромагнитного поля в каждом линейном проводе, укрупненные собственные и взаимные волновые сопротивления, фазовые скорости падающих и отраженных волн электромагнитного поля в каждом линейном проводе. Технический результат заключается в повышении точности контроля и диагностики трехфазных линий электропередачи трехпроводного исполнения. 3 ил.

Способ определения первичных и обобщенных вторичных параметров однородного участка трехпроводной линии электропередачи методом восьмиполюсника относится к области контроля и диагностики трехфазных линий электропередачи трехпроводного исполнения на основании многополюсников. Способ заключается в замещении однородного участка трехпроводной линии электропередачи восьмиполюсником, в экспериментальном определении его коэффициентов, в вычислении первичных и вторичных параметров этого участка. Коэффициенты восьмиполюсника определяются в результате выполнения двух опытов холостого хода и двух опытов короткого замыкания в полнофазном и неполнофазном режимах. В результате аналитической обработки экспериментальных данных определяются постоянная распространения результирующей волны электромагнитного поля, обобщенные собственные и взаимные волновые сопротивления, фазовая скорость, активные сопротивления, собственные и взаимные индуктивности линейных проводов. Технический результат заключается в повышении точности определения первичных и обобщенных вторичных параметров однородного участка трехпроводной линии электропередачи. 3 ил.

Способ определения первичных параметров однородного участка трехпроводной линии электропередачи относится к области функционального контроля и диагностики трехфазных линий электропередачи трехпроводного исполнения на основе ее Г-образной схемы замещения полнофазного исполнения. Способ заключается в экспериментальном определении изображений действующих значений входных и выходных фазных напряжений и токов на комплексной плоскости и в последующем вычислении первичных параметров однородного участка трехпроводной линии электропередачи. Входные и выходные напряжения и токи определяются из серии экспериментов из четырех опытов и являются исходными данными для вычисления активных сопротивлений и индуктивностей линейных проводов, активных проводимостей и емкостей между проводами, а также между проводами и «землей». Технический результат заключается в повышении точности определения первичных параметров однородного участка трехпроводной линии электропередачи. 2 ил.

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для контроля и определения динамических метрологических характеристик при производстве и эксплуатации токовых шунтов. Устройство содержит источник импульсного тока, в котором к первому выводу вторичной обмотки повышающего сетевого трансформатора (ПСТ) подключен однополупериодный выпрямитель, к которому через резисторный ограничитель тока заряда подключен накопитель энергии, соединенный со вторым выводом вторичной обмотки ПСТ. К резисторному ограничителю тока заряда подключен первый электрод коммутатора. Первичная обмотка ПСТ подключена к промышленному источнику напряжения переменного тока. Через контактные клеммы тестируемый шунт подключен ко второму электроду коммутатора и второму выводу вторичной обмотки ПСТ. Эталонный трансформатор тока (ЭТТ) размещен между тестируемым шунтом и контактными клеммами. Блок регистрации и обработки сигнала содержит первый АЦП, к которому подключен первый блок быстрого преобразования Фурье (ББПФ). Второй АЦП соединен со вторым ББПФ. Вычислительное устройство, первый ББПФ, блок функционального преобразования и дисплей связаны через общую шину данных. Первый АЦП подключен к выходу тестируемого шунта, а второй АЦП соединен с выходом ЭТТ. В блоке регистрации и обработки сигнала к первому ББПФ подключен первый блок умножения, а ко второму ББПФ подключен второй блок умножения, соединенный с первым блоком функционального преобразования. В первом блоке определения идеализированных коэффициентов обратной передачи аналого-цифровых преобразователей третий ББПФ соединен с третьим блоком умножения. Четвертый ББПФ соединен со вторым блоком функционального преобразования, который соединен с третьим блоком умножения, который соединен с первым блоком умножения. Во втором блоке определения идеализированных коэффициентов обратной передачи аналого-цифровых преобразователей пятый ББПФ соединен с четвертым блоком умножения. Шестой ББПФ соединен с третьим блоком функционального преобразования, который соединен с четвертым блоком умножения, который соединен со вторым блоком умножения. Первый блок функционального преобразования сигнала, первый блок умножения, второй, третий, четвертый, пятый и шестой ББПФ связаны через общую шину данных. Технический результат заключается в снижении влияния погрешности квантования АЦП при определении АЧХ И ФЧХ токовых шунтов. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к контролю выходного напряжения и сопротивления изоляции аккумуляторных батарей. Устройство контроля аккумуляторной батареи содержит аккумуляторную батарею, преобразователь постоянного напряжения, выполненный по схеме автогенератора с трансформаторной обратной связью, источник тока, сдвоенный транзисторный оптрон, операционный усилитель, два резистора и дополнительный индикатор, причем величина сопротивления R первого резистора установлена равной R=E/2J, где E - номинальное напряжение аккумуляторной батареи J - величина тока, вырабатываемого источником тока. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства путем контроля изоляции шин питания аккумулятора на корпус, измерения выходного напряжения аккумулятора и полной гальванической развязкой индикаторов от шин питания и корпуса аккумулятора. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к измерениям внутреннего сопротивления аккумуляторной батареи. Устройство измерения внутреннего сопротивления для пакетированной батареи включает в себя компонент источника питания переменного тока для подачи переменного тока на батарею, состоящую из множества пакетированных элементов генерирования энергии, посредством подключения к объекту измерения. Компонент регулирования переменного тока для регулирования переменного тока таким образом, чтобы разность потенциалов переменного тока положительного электрода, которая представляет собой разность потенциалов, полученную посредством вычитания потенциала на среднем участке из потенциала на участке, подключенном к нагрузочному устройству на положительной стороне объекта измерения, совпадала с разностью потенциалов переменного тока отрицательного электрода, которая представляет собой разность потенциалов, полученную посредством вычитания потенциала на среднем участке из потенциала на участке, подключенном к нагрузочному устройству на отрицательной стороне объекта измерения. Компонент вычисления сопротивления для вычисления сопротивления батареи на основе регулируемого переменного тока и разности потенциалов переменного тока. Технический результат заключается в возможности измерения внутреннего сопротивления батареи без нагрузки. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к метрологии. Измеритель содержит генератор, мост, нуль-детектор. Генератор содержит формирователи импульсов, синхронизатор, коммутатор, усилитель мощности. Первая ветвь моста содержит объект измерения и одиночный резистор, общий вывод которых образует первый выход моста. Вторая ветвь моста ветвь моста содержит одиночный резистор и многоэлементный уравновешивающий двухполюсник. В измеритель введен дополнительный конденсатор и изменено включение элементов мостовой цепи. Во второй ветви мостовой цепи дополнительный конденсатор включен параллельно имеющейся индуктивной катушке, параллельно этой же индуктивной катушке включен имеющийся третий резистор, свободный вывод первого резистора подключен к первому выходу генератора импульсов, общий вывод первого резистора и индуктивной катушки образует второй вывод выхода мостовой цепи, который соединяется со вторым выводом первого (дифференциального) входа нуль-индикатора, в двухполюснике объекта измерения первой ветви мостовой цепи свободный вывод второго резистора соединен с общим выводом имеющейся индуктивной катушки и первого резистора. Технический результат - повышение точности. 1 ил.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к измерению параметров обмоток трансформаторов. Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что измерение параметров трехфазных двухобмоточных трансформаторов при коротком замыкании производится вначале при схеме соединения первичной обмотки в треугольник, а затем - в звезду. Далее по измеренным значениям мощности трех фаз, средних линейных значениях напряжения и тока короткого замыкания определяют по формулам полное сопротивление короткого замыкания, а также значения активного и реактивного сопротивления к.з., кроме того фазные значения сопротивления первичной обмотки трансформаторов определяют также по формулам. Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение надежности работы трансформаторов путем получения информации о их состоянии. 2 ил.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для высокоэффективного контроля объектов, в качестве информативного параметра которых используют электрический импеданс.Способ включает определение глубины пропитки объекта расположением измерительных электродов в виде овальной формы с числом 2n на участке объекта, измерение импедансов между всеми ближайшими соседними измерительными электродами в первой серии, импедансов между всеми измерительными электродами во второй серии с отличием на единицу, сравнение результатов, по которым судят о глубине пропитки. Устройство содержит генератор переменного напряжения, четырехплечую мостовую измерительную цепь, масштабный усилитель, операционный усилитель, амплитудный выпрямитель, аналого-цифровой преобразователь, вычислительное устройство и два мультиплексора. В него дополнительно введены 2n-е число измерительных электродов, формирователь прямоугольных импульсов и блок управления мультиплексорами, при этом измерительные электроды расположены на объекте в виде овальной формы и соединены с информационными входами мультиплексоров, измерительные электроды от 1 до 2n-1 соединены с первым мультиплексором, а со второго по 2n со вторым мультиплексором, вход формирователя прямоугольных импульсов соединен с генератором переменного напряжения, а выход с входом блока управления мультиплексорами, два равных выходов которого соответственно соединены с адресными входами первого и второго мультиплексоров. Технический результат заключается в повышении точности измерения импеданса, расширении функциональных возможностей и повышении информации об объекте измерения и контроля. 2 н.п. ф-лы., 1 ил.

Наверх